生物化學與分子生物學/生物晶片技術

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常用的分子生物學技術及其應用 - 分子雜交和印跡技術 - PCR技術的原理與應用 - DNA測序技術 - 生物晶片技術 - 蛋白質的分離、純化與結構分析 - 生物大分子相互作用研究技術
生物晶片技術是在20世紀末發展起來的一項心的規模化生物分子分析技術,目前已被應用於生命科學的眾多領域。這些應用包括基因表達檢測、基因突變檢測、基因診斷、功能基因組研究、基因組作圖等多個方面。

基因晶片[編輯]

基因晶片 (gene chip) 是指將許多特定的 DNA 片段有規律地緊密排列固定於單位面積的支待物上,然後與待測的熒光標記樣品進行雜交,雜交後用熒光檢測系統等對晶片進行掃描,通過計算機系統對每一位點的熒光信號作出檢測、比較和分析,從而迅速得出定性和定量的結果。該技術亦被稱作DNA 微陣列(DNA microarray)。 基因晶片可在同一時間內分析大量的基因,高密度基因晶片可以在lcm2面積內排列數萬個基因用於分析,實現了基因信息的大規模檢測。
基因晶片特別適用於分析不同組織細胞或同一細胞不同狀態下的基因差異表達情況,其原理是基於雙色熒光探針雜交。該系統將兩個不同來源樣品的 mRNA 逆轉錄合成 cDNA 時用不同的熒光分子(如正常用紅色、腫瘤用綠色)進行標記,標記的 cDNA 等量混合後與基因晶片進行雜交,在兩組不同的激發光下檢測,獲得兩個不同樣品在晶片上的全部雜交信號。呈現綠色熒光的位點代表該基因只在腫瘤組織表達,呈現紅色信號的位點代表該基因只在正常組織表達,呈現兩種熒光互補色——黃色的位點則表明該基因在兩種組織中均有表達。

蛋白質晶片[編輯]

蛋白質晶片(protein chip) 是將高度密集排列的蛋白質分子作為探針點陣固定在固相支待物上,當與待測蛋白質樣品反應時,可捕獲樣品中的靶蛋白質,再經檢測系統對靶蛋白質進行定性和定量分析的一種技術。蛋白質晶片的基本原理是蛋白質分子間的親和反應,例如抗原-抗體或受體-配體之間的特異性結合。最常用的蛋白質探針是抗體。在用蛋白質晶片檢測時,首先要將樣品中的蛋白質標記上熒光分子,經過標記的蛋白質一旦結合到晶片上就會產生特定的信號,通過雷射掃描系統來檢測信號。
蛋白質晶片技術具有快速和高通量等特點,它可以對整個基因組水平的上千種蛋白質同時進行分析,是蛋白質組學研究的重要手段之一,已廣泛應用於蛋白質表達譜、蛋白質功能、蛋白質間的相互作用的研究。在臨床疾病的診斷和新藥開發的篩選上也有很大的應用潛力。